JP6098159B2 - Method for producing cyclic polyarylene sulfide - Google Patents

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  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)

Description

本発明は環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法に関する。より詳しくは環式オリゴアリーレンスルフィドを経済的且つ簡易な方法で短時間に効率よく製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a cyclic polyarylene sulfide. More specifically, the present invention relates to a method for efficiently producing a cyclic oligoarylene sulfide in a short time by an economical and simple method.

芳香族環式化合物はその環状であることから生じる特性に基づく高機能材料や機能材料への応用展開可能性、例えば包接能を有する化合物としての特性や、開環重合による高分子量直鎖状高分子の合成のための有効なモノマーとしての活用など、その構造に由来する特異性で近年注目を集めている。環式ポリアリーレンスルフィド(以下、ポリアリーレンスルフィドをPASと略する場合もある)も芳香族環式化合物の範疇に属し、上記同様に注目に値する化合物である。   Aromatic cyclic compounds can be applied to highly functional materials and functional materials based on the properties resulting from their cyclic properties, such as properties as compounds with inclusion ability, and high molecular weight linear forms by ring-opening polymerization In recent years, it has attracted attention due to its specificity derived from its structure, such as its use as an effective monomer for polymer synthesis. Cyclic polyarylene sulfide (hereinafter, polyarylene sulfide may be abbreviated as PAS) also belongs to the category of aromatic cyclic compounds and is a notable compound as described above.

環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法としては、例えばジアリールジスルフィド化合物を超希釈条件下で酸化重合する方法が提案されている(例えば特許文献1参照。)。この方法では環式ポリアリーレンスルフィドが高選択で生成し、線状ポリアリーレンスルフィドはごく少量しか生成しないと推測され、確かに環式ポリアリーレンスルフィドが高収率で得られると考えられる。しかしながら、この方法では超希釈条件で反応を行うことが必須とされており、反応容器単位容積あたりに得られる環式ポリアリーレンスルフィドはごくわずかであり、効率的に環式ポリアリーレンスルフィドを得るとの観点では課題の多い方法であった。また該方法は酸化重合を用いた方法であり、この方法は室温近傍の穏和な条件が必須であるため、反応に数十時間の長時間が必要であり生産性に劣る方法であった。さらに該方法で副生するポリアリーレンスルフィドは原料のジアリールジスルフィド由来のジスルフィド結合を含む分子量の低いものであり、目的物である環式ポリアリーレンスルフィドと分子量が近いために、環式ポリアリーレンスルフィドと副生するポリアリーレンスルフィドの分離が困難であり高純度な環式ポリアリーレンスルフィドを効率よく得ることは極めて困難であった。加えて、該方法では酸化重合の進行のために例えばジクロロジシアノベンゾキノンなど高価な酸化剤が原料のジアリールジスルフィドと等量必要であり、安価に環式ポリアリーレンスルフィドを得ることはできなかった。酸化重合を金属触媒の存在下、酸化剤として酸素を利用する方法も提案されており、この方法では酸化剤が安価であるが、反応の制御が困難で多種多量の副生オリゴマーが生成し、また他方では反応に極めて長時間が必要など課題が多く、いずれの場合でも純度の高い環式ポリアリーレンスルフィドを安価に効率良く得ることはできなかった。   As a method for producing a cyclic polyarylene sulfide, for example, a method of oxidative polymerization of a diaryl disulfide compound under ultra-dilution conditions has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this method, it is presumed that cyclic polyarylene sulfide is produced with high selectivity, and that only a small amount of linear polyarylene sulfide is produced, and it is considered that cyclic polyarylene sulfide is obtained in high yield. However, in this method, it is essential to carry out the reaction under ultra-dilution conditions, and the amount of cyclic polyarylene sulfide obtained per unit volume of the reaction vessel is very small, and cyclic polyarylene sulfide can be obtained efficiently. From this point of view, it was a method with many problems. Moreover, this method is a method using oxidative polymerization, and since this method requires mild conditions around room temperature, the reaction requires a long time of several tens of hours and is inferior in productivity. Furthermore, the polyarylene sulfide by-produced by this method has a low molecular weight including a disulfide bond derived from the starting diaryl disulfide and has a molecular weight close to that of the target cyclic polyarylene sulfide. It was difficult to separate the by-product polyarylene sulfide, and it was extremely difficult to efficiently obtain a high-purity cyclic polyarylene sulfide. In addition, this method requires an equivalent amount of an expensive oxidizing agent such as dichlorodicyanobenzoquinone as the starting diaryl disulfide for the progress of the oxidative polymerization, and it has not been possible to obtain a cyclic polyarylene sulfide at a low cost. A method of utilizing oxygen as an oxidant in the presence of a metal catalyst in oxidative polymerization has also been proposed. In this method, the oxidant is inexpensive, but the reaction is difficult to control and a large amount of by-product oligomers are produced. On the other hand, there are many problems such as the necessity of an extremely long time for the reaction, and in any case, it was not possible to efficiently obtain a cyclic polyarylene sulfide having a high purity at low cost.

環式ポリアリーレンスルフィドの他の製造方法として、4−ブロモチオフェノールの銅塩をキノリン中の超希釈条件下で加熱する方法が開示されている。この方法も前記特許文献1と同様に超希釈条件が必須であり、また反応に長時間が必要であり生産性の極めて低い方法であった。さらにこの方法では副生する臭化銅を生成物である環式ポリアリーレンスルフィドから分離することが困難であり、得られる環式ポリアリーレンスルフィドは純度の低いものであった(例えば特許文献2参照。)。   As another method for producing cyclic polyarylene sulfide, a method in which a copper salt of 4-bromothiophenol is heated under ultra-diluted conditions in quinoline is disclosed. In this method as well, the ultra-dilution conditions are indispensable as in the case of Patent Document 1, and a long time is required for the reaction, and the method is extremely low in productivity. Furthermore, in this method, it is difficult to separate the by-produced copper bromide from the product cyclic polyarylene sulfide, and the resulting cyclic polyarylene sulfide has low purity (see, for example, Patent Document 2). .)

汎用的な原料からの環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法として、ジハロゲン化芳香族化合物としてp−ジクロロベンゼンと、アルカリ金属硫化物として硫化ナトリウムを有機極性溶媒であるN−メチルピロリドン中で反応させ、ついで加熱減圧下で溶媒を除去後、水で洗浄する事で得られたポリフェニレンスルフィドを、塩化メチレンで抽出して得られた抽出液の飽和溶液部分から回収する方法が開示されている(例えば特許文献3参照。)。この方法では生成物の大部分が高分子量ポリフェニレンスルフィドであり、環式ポリアリーレンスルフィドが極微量(収率1%未満)しか得られないという問題があった。   As a method for producing cyclic polyarylene sulfide from a general-purpose raw material, p-dichlorobenzene as a dihalogenated aromatic compound and sodium sulfide as an alkali metal sulfide are reacted in N-methylpyrrolidone which is an organic polar solvent, Next, a method for recovering polyphenylene sulfide obtained by removing the solvent under heat and reduced pressure and then washing with water from the saturated solution portion of the extract obtained by extraction with methylene chloride is disclosed (for example, patents). Reference 3). This method has a problem that most of the product is high molecular weight polyphenylene sulfide, and only a very small amount (less than 1% yield) of cyclic polyarylene sulfide is obtained.

線状のポリアリーレンスルフィドを原料に用いてアリーレンスルフィド系ポリマーを得る方法としては、ポリアリーレンスルフィドにアルカリ金属硫化物を作用させて解重合することにより得られる少なくとも一方の末端にアルカリチオラート基を有するプレポリマーとジハロゲン化芳香族化合物を重合反応させる方法が開示されている(例えば特許文献4参照。)。この方法はポリアリーレンスルフィドの改質に関するものであり、この方法では、まずポリアリーレンスルフィドとアルカリ金属硫化物を作用させることで少なくとも一方の末端にアルカリチオラート基を有するプレポリマーを得た後に、次いでこのプレポリマーとジハロゲン化芳香族化合物を重合させる2段階の反応を経ることを必須としており、線状ポリアリーレンスルフィドとスルフィド化剤及びジハロゲン化芳香族化合物を一度に反応させる方法と比べて、反応の厳密な制御が必要であり、また操作も煩雑であるなど解決すべき課題が多かった。   As a method of obtaining an arylene sulfide-based polymer using linear polyarylene sulfide as a raw material, an alkali thiolate group is present at at least one terminal obtained by depolymerization by causing an alkali metal sulfide to act on the polyarylene sulfide. A method of polymerizing a prepolymer and a dihalogenated aromatic compound is disclosed (for example, see Patent Document 4). This method relates to the modification of polyarylene sulfide. In this method, after obtaining a prepolymer having an alkali thiolate group at at least one terminal by first reacting polyarylene sulfide and alkali metal sulfide, It is essential to undergo a two-step reaction of polymerizing this prepolymer and dihalogenated aromatic compound. Compared to the method of reacting linear polyarylene sulfide, sulfidizing agent and dihalogenated aromatic compound at once, the reaction Therefore, there are many problems to be solved, such as the need for strict control and the complicated operation.

また、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、および有機極性溶媒からなる反応混合物を反応させ、得られた環式ポリアリーレンスルフィドおよび線状ポリアリーレンスルフィドを含有するポリアリーレンスルフィド混合物のうち環式ポリアリーレンスルフィドを分離し、残った線状ポリアリーレンスルフィドを上記反応の原料として反応混合物中に加えて再利用することが開示されている。(例えば特許文献5参照。)上記反応においては、反応混合物の組成の精密な調整が要求される。しかし、再利用する線状ポリアリーレンスルフィドの量を測定し、それに応じて組成を調整することに関してはなんら開示されていない。従って、線状ポリアリーレンスルフィドを再利用する際に線状ポリアリーレンスルフィドの濃度に変動がみられ反応混合物の組成比が所望の範囲からはずれる場合には、得られる環状ポリアリーレンスルフィドの収率が低下する問題がある。   Further, a reaction mixture comprising a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, and an organic polar solvent is reacted, and a cyclic polyarylene sulfide mixture containing the obtained cyclic polyarylene sulfide and linear polyarylene sulfide is used. It is disclosed that the arylene sulfide is separated and the remaining linear polyarylene sulfide is added to the reaction mixture as a raw material for the reaction and reused. (For example, refer to Patent Document 5.) In the above reaction, precise adjustment of the composition of the reaction mixture is required. However, there is no disclosure regarding measuring the amount of linear polyarylene sulfide to be recycled and adjusting the composition accordingly. Therefore, when the linear polyarylene sulfide is reused when the concentration of the linear polyarylene sulfide varies and the composition ratio of the reaction mixture deviates from the desired range, the yield of the obtained cyclic polyarylene sulfide is reduced. There is a problem that decreases.

特許第3200027号公報Japanese Patent No. 3200027 米国特許第5869599号公報US Pat. No. 5,869,599 特開平05−163349号公報JP 05-163349 A 特開平04−7334号公報Japanese Patent Laid-Open No. 04-7334 特開平21−227952号公報Japanese Patent Laid-Open No. 21-227952

工業的に有用な環式ポリアリーレンスルフィドを高い収率で製造する方法を提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide a method for producing industrially useful cyclic polyarylene sulfide in a high yield.

本発明者らは、かかる課題を解決するために、鋭意研究、検討を重ねた結果、本発明に到達した。   The inventors of the present invention have reached the present invention as a result of intensive studies and studies in order to solve such problems.

すなわち、本発明は、
(1)少なくとも線状ポリアリーレンスルフィド、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、および有機極性溶媒、を含む反応混合物を、加熱して反応させて環式ポリアリーレンスルフィドを製造する方法であって、少なくともスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、有機極性溶媒、を含む反応混合物を加熱して反応させることにより得られた環式ポリアリーレンスルフィドと線状ポリアリーレンスルフィドを含むポリアリーレンスルフィド混合物から、環式ポリアリーレンスルフィドを分離することによって得られた線状ポリアリーレンスルフィドと有機極性溶媒を含む混合スラリーを再利用する方法において、前記混合スラリーの温度、密度及び流量を測定することによって、前記混合スラリーに含まれる線状ポリアリーレンスルフィドの濃度を常時測定し、前記混合スラリー中の線状ポリアリーレンスルフィドの濃度に応じて前記混合スラリーの流量を調整し、前記混合スラリーを、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、有機極性溶媒を含む反応混合物に送液して再利用する環式ポリーレンスルフィドの製造方法、
(2)コリオリ質量流量計により前記混合スラリーの温度、密度及び流量を測定する(1)に記載の環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法、
である。
That is, the present invention
(1) A method for producing a cyclic polyarylene sulfide by heating and reacting a reaction mixture containing at least a linear polyarylene sulfide, a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, and an organic polar solvent, From a polyarylene sulfide mixture containing a cyclic polyarylene sulfide and a linear polyarylene sulfide obtained by heating and reacting a reaction mixture containing at least a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, and an organic polar solvent, In the method of reusing a mixed slurry containing a linear polyarylene sulfide and an organic polar solvent obtained by separating a polyarylene sulfide of the formula, the mixed slurry is measured by measuring the temperature, density and flow rate of the mixed slurry. Linear polyarylene contained in Constantly measuring the concentration of Rufido, and adjust the flow rate of the mixed slurry according to the concentration of the linear polyarylene sulfide in the mixed slurry, the mixed slurry, sulfidizing agent, dihalogenated aromatic compound, an organic polar solvent A method for producing a cyclic polyylene sulfide, which is recycled to a reaction mixture containing
(2) The method for producing the cyclic polyarylene sulfide according to (1), wherein the temperature, density, and flow rate of the mixed slurry are measured by a Coriolis mass flow meter,
It is.

本発明によれば、反応組成物中の反応混合物中のイオウ成分一定量当たりのアリーレン単位の量を適正なものとすることが可能となり、環式ポリアリーレンスルフィドを高い収率で製造する方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to make the quantity of the arylene unit per fixed amount of sulfur components in the reaction mixture in the reaction composition appropriate, and a method for producing cyclic polyarylene sulfide in a high yield. Can be provided.

図1は、本発明に係る環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法のプロセス工程を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing process steps of a method for producing a cyclic polyarylene sulfide according to the present invention.

(1)スルフィド化剤
本発明で用いられるスルフィド化剤とは、ジハロゲン化芳香族化合物にスルフィド結合を導入できるもの、またアリーレンスルフィド結合に作用してアリーレンチオラートを生成するものであれば良く、例えばアルカリ金属硫化物、アルカリ金属水硫化物、および硫化水素が挙げられる。
(1) Sulfiding agent The sulfidizing agent used in the present invention may be any one that can introduce a sulfide bond into a dihalogenated aromatic compound, or that can act on an arylene sulfide bond to produce an arylene thiolate. Examples include alkali metal sulfides, alkali metal hydrosulfides, and hydrogen sulfide.

アルカリ金属硫化物の具体例としては、例えば硫化リチウム、硫化ナトリウム、硫化カリウム、硫化ルビジウム、硫化セシウムおよびこれら2種以上の混合物を挙げることができ、なかでも硫化リチウムおよび/または硫化ナトリウムが好ましく、硫化ナトリウムがより好ましく用いられる。これらのアルカリ金属硫化物は、水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができる。なお、水性混合物とは水溶液、もしくは水溶液と固体成分の混合物、もしくは水と固体成分の混合物のことをさす。一般的に入手できる安価なアルカリ金属硫化物は水和物または水性混合物であるので、このような形態のアルカリ金属硫化物を用いることが好ましい。   Specific examples of the alkali metal sulfide include lithium sulfide, sodium sulfide, potassium sulfide, rubidium sulfide, cesium sulfide and a mixture of two or more thereof, among which lithium sulfide and / or sodium sulfide are preferable. Sodium sulfide is more preferably used. These alkali metal sulfides can be used as hydrates or aqueous mixtures or in the form of anhydrides. The aqueous mixture refers to an aqueous solution, a mixture of an aqueous solution and a solid component, or a mixture of water and a solid component. Since generally available inexpensive alkali metal sulfides are hydrates or aqueous mixtures, it is preferred to use such forms of alkali metal sulfides.

アルカリ金属水硫化物の具体例としては、例えば水硫化リチウム、水硫化ナトリウム、水硫化カリウム、水硫化リチウム、水硫化ルビジウム、水硫化セシウムおよびこれら2種以上の混合物を挙げることができ、なかでも水硫化リチウムおよび/または水硫化ナトリウムが好ましく、水硫化ナトリウムがより好ましく用いられる。   Specific examples of the alkali metal hydrosulfide include, for example, lithium hydrosulfide, sodium hydrosulfide, potassium hydrosulfide, lithium hydrosulfide, rubidium hydrosulfide, cesium hydrosulfide, and mixtures of two or more thereof. Lithium hydrosulfide and / or sodium hydrosulfide are preferable, and sodium hydrosulfide is more preferably used.

また、アルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物から、反応系においてその場で調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。また、あらかじめアルカリ金属水硫化物とアルカリ金属水酸化物を接触させて調製したアルカリ金属硫化物を用いることもできる。これらのアルカリ金属水硫化物及びアルカリ金属水酸化物は水和物または水性混合物として、あるいは無水物の形で用いることができ、水和物または水性混合物が入手のし易さ、コストの観点から好ましい。   Moreover, the alkali metal sulfide prepared in situ in a reaction system from an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide can also be used. Alternatively, an alkali metal sulfide prepared by previously contacting an alkali metal hydrosulfide and an alkali metal hydroxide can be used. These alkali metal hydrosulfides and alkali metal hydroxides can be used as hydrates or aqueous mixtures, or in the form of anhydrides. From the viewpoint of availability and cost of hydrates or aqueous mixtures. preferable.

さらに、水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素から反応系においてその場で調製されるアルカリ金属硫化物も用いることができる。また、あらかじめ水酸化リチウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属水酸化物と硫化水素を接触させて調製したアルカリ金属硫化物を用いることもできる。硫化水素は気体状、液体状、水溶液状のいずれの形態で用いても差し障り無い。   Furthermore, an alkali metal sulfide prepared in situ in a reaction system from an alkali metal hydroxide such as lithium hydroxide or sodium hydroxide and hydrogen sulfide can also be used. Further, alkali metal sulfides prepared by previously contacting alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide and sodium hydroxide with hydrogen sulfide can also be used. Hydrogen sulfide can be used in any form of gas, liquid, and aqueous solution.

本発明においてスルフィド化剤の量は、脱水操作などにより線状ポリアリーレンスルフィドとジハロゲン化芳香族化合物との反応開始前にスルフィド化剤の一部損失が生じる場合には、実際の仕込み量から当該損失分を差し引いた残存量を意味するものとする。   In the present invention, the amount of the sulfidizing agent is determined from the actual charge amount when a partial loss of the sulfidizing agent occurs before the start of the reaction between the linear polyarylene sulfide and the dihalogenated aromatic compound due to dehydration operation or the like. It shall mean the remaining amount after deducting the loss.

なお、スルフィド化剤と共に、アルカリ金属水酸化物および/またはアルカリ土類金属水酸化物を併用することも可能である。アルカリ金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム、水酸化ルビジウム、水酸化セシウムおよびこれら2種以上の混合物を好ましいものとして挙げることができ、アルカリ土類金属水酸化物の具体例としては、例えば水酸化カルシウム、水酸化ストロンチウム、水酸化バリウムなどが挙げられ、なかでも水酸化ナトリウムが好ましく用いられる。   An alkali metal hydroxide and / or an alkaline earth metal hydroxide can be used in combination with the sulfidizing agent. Specific examples of the alkali metal hydroxide include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide, cesium hydroxide, and a mixture of two or more thereof. Specific examples of the metal hydroxide include, for example, calcium hydroxide, strontium hydroxide, barium hydroxide, and sodium hydroxide is preferably used.

スルフィド化剤として、アルカリ金属水硫化物を用いる場合には、アルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましいが、この使用量はアルカリ金属水硫化物1モルに対し0.95から1.50モル、好ましくは1.00から1.25モル、更に好ましくは1.005から1.200モルの範囲が例示できる。スルフィド化剤として硫化水素を用いる場合にはアルカリ金属水酸化物を同時に使用することが特に好ましく、この場合のアルカリ金属水酸化物の使用量は硫化水素1モルに対し2.0〜3.0モル、好ましくは2.01〜2.50モル、更に好ましくは2.04〜2.40モルの範囲が例示できる。   When an alkali metal hydrosulfide is used as the sulfiding agent, it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide at the same time, but the amount used is 0.95 to 1. A range of 50 moles, preferably 1.00 to 1.25 moles, more preferably 1.005 to 1.200 moles can be exemplified. When hydrogen sulfide is used as the sulfiding agent, it is particularly preferable to use an alkali metal hydroxide at the same time. The amount of the alkali metal hydroxide used in this case is 2.0 to 3.0 with respect to 1 mole of hydrogen sulfide. The range of mol, Preferably it is 2.01-2.50 mol, More preferably, it is 2.04-2.40 mol.

(2)ジハロゲン化芳香族化合物
本発明の環式PASの製造において使用されるジハロゲン化芳香族化合物としては、p−ジクロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン、m−ジクロロベンゼン、p−ジブロモベンゼン、o−ジブロモベンゼン、m−ジブロモベンゼン、1−ブロモ−4−クロロベンゼン、1−ブロモ−3−クロロベンゼンなどのジハロゲン化ベンゼン、及び1−メトキシ−2,5−ジクロロベンゼン、1−メチル−2,5−ジクロロベンゼン、1,4−ジメチル−2,5−ジクロロベンゼン、1,3−ジメチル−2,5−ジクロロベンゼン、3,5−ジクロロ安息香酸などのハロゲン以外の置換基をも含むジハロゲン化芳香族化合物などを挙げることができる。なかでも、p−ジクロロベンゼンに代表されるp−ジハロゲン化ベンゼンを主成分にするジハロゲン化芳香族化合物が好ましい。特に好ましくは、p−ジクロロベンゼンを80〜100モル%含むものであり、さらに好ましくは90〜100モル%含むものである。また、環式PAS共重合体を製造するために異なる2種以上のジハロゲン化芳香族化合物を組み合わせて用いることも可能である。
(2) Dihalogenated aromatic compound As the dihalogenated aromatic compound used in the production of the cyclic PAS of the present invention, p-dichlorobenzene, o-dichlorobenzene, m-dichlorobenzene, p-dibromobenzene, o- Dihalogenated benzene such as dibromobenzene, m-dibromobenzene, 1-bromo-4-chlorobenzene, 1-bromo-3-chlorobenzene, and 1-methoxy-2,5-dichlorobenzene, 1-methyl-2,5-di Dihalogenated aromatic compounds containing substituents other than halogen such as chlorobenzene, 1,4-dimethyl-2,5-dichlorobenzene, 1,3-dimethyl-2,5-dichlorobenzene and 3,5-dichlorobenzoic acid And so on. Especially, the dihalogenated aromatic compound which has p-dihalogenated benzene represented by p-dichlorobenzene as a main component is preferable. Particularly preferably, it contains 80 to 100 mol%, more preferably 90 to 100 mol% of p-dichlorobenzene. It is also possible to use two or more different dihalogenated aromatic compounds in combination in order to produce a cyclic PAS copolymer.

ジハロゲン化芳香族化合物の使用量は、スルフィド化剤のイオウ成分1モル当たり0.9〜2.0モルの範囲であることが好ましく、0.95〜1.5モルの範囲がより好ましく、0.98〜1.2モルの範囲が更に好ましい。   The amount of the dihalogenated aromatic compound used is preferably in the range of 0.9 to 2.0 mol, more preferably in the range of 0.95 to 1.5 mol, per mol of the sulfur component of the sulfiding agent. The range of .98 to 1.2 mol is more preferable.

(3)線状ポリアリーレンスルフィド
本発明における線状PASとは、式、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有する線状のホモポリマーまたは線状のコポリマーである。Arとしては下記の式(A)〜式(L)などであらわされる単位などがあるが、なかでも式(A)が特に好ましい。
(3) Linear polyarylene sulfide The linear PAS in the present invention is a linear PAS having a repeating unit of the formula, — (Ar—S) —, preferably containing 80 mol% or more of the repeating unit. A homopolymer or a linear copolymer. Ar includes units represented by the following formulas (A) to (L), among which the formula (A) is particularly preferable.

Figure 0006098159
Figure 0006098159

(ただし、式中のR1,R2は水素、炭素数1から6のアルキル基、炭素数1から6のアルコキシ基、ハロゲン基から選ばれた置換基であり、R1とR2は同一でも異なっていてもよい。)
この繰り返し単位を主要構成単位とする限り、下記の式(M)〜式(P)などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、−(Ar−S)−の単位1モルに対して0〜1モル%の範囲であることが好ましい。
(In the formula, R1 and R2 are substituents selected from hydrogen, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, and a halogen group, and R1 and R2 are the same or different. May be good.)
As long as this repeating unit is a main structural unit, it can contain a small amount of branching units or crosslinking units represented by the following formulas (M) to (P). The amount of copolymerization of these branched units or cross-linked units is preferably in the range of 0 to 1 mol% with respect to 1 mol of-(Ar-S)-units.

Figure 0006098159
Figure 0006098159

また、本発明における線状PASは上記繰り返し単位を含むランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物のいずれかであってもよい。   Further, the linear PAS in the present invention may be any of a random copolymer, a block copolymer and a mixture thereof containing the above repeating unit.

これらの代表的なものとして、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいPASとしては、ポリマーの主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位   Typical examples of these include polyphenylene sulfide, polyphenylene sulfide sulfone, polyphenylene sulfide ketone, random copolymers thereof, block copolymers, and mixtures thereof. Particularly preferred PASs include p-phenylene sulfide units as the main structural unit of the polymer.

Figure 0006098159
Figure 0006098159

を80モル%以上、特に90モル%以上含有するポリフェニレンスルフィド(以下、PPSと略すこともある)の他、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトンが挙げられる。 In addition to polyphenylene sulfide (hereinafter sometimes abbreviated as PPS) containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more, polyphenylene sulfide sulfone and polyphenylene sulfide ketone.

本発明における各種線状PASの溶融粘度に特に制限は無いが、一般的な線状PASの溶融粘度としては0.1〜1000Pa・s(300℃、剪断速度1000/秒)の範囲が例示でき、0.1〜500Pa・sの範囲が入手の容易性の観点で好ましい範囲といえる。また、線状PASの分子量にも特に制限は無く、一般的なPASを用いることが可能でありこの様なPASの重量平均分子量としては1,000〜1,000,000が例示でき、2,500〜500,000が好ましく、5,000〜100,000がより好ましい。一般に重量平均分子量が低いほど有機極性溶媒への溶解性が高くなるため、反応に要する時間が短くできるという利点があるが、前述した範囲であれば本質的な問題なく使用が可能である。   The melt viscosity of various linear PASs in the present invention is not particularly limited, but the melt viscosity of general linear PAS can be exemplified by a range of 0.1 to 1000 Pa · s (300 ° C., shear rate 1000 / sec). The range of 0.1 to 500 Pa · s is a preferable range from the viewpoint of easy availability. Further, the molecular weight of the linear PAS is not particularly limited, and general PAS can be used. Examples of the weight average molecular weight of such a PAS include 1,000 to 1,000,000, 500-500,000 are preferable and 5,000-100,000 are more preferable. In general, the lower the weight average molecular weight, the higher the solubility in an organic polar solvent. Therefore, there is an advantage that the time required for the reaction can be shortened, but within the above-mentioned range, it can be used without any substantial problem.

一般的に環式化合物の製造は本発明も含み、環式化合物の生成と線状化合物の生成の競争反応であるため、環式PASの製造を目的とする方法においては、目的物の環式PAS以外に線状PASが少なからず副生物として生成する。本発明ではこの様な副生線状PASも問題なく原料に用いることが可能であり、例えばスルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物とをスルフィド化剤のイオウ成分1モルに対して1.25リットル以上の有機極性溶媒を用いて、加熱して反応させて得られた環式ポリアリーレンスルフィドと線状ポリアリーレンスルフィドを含むポリアリーレンスルフィド混合物から、環式ポリアリーレンスルフィドを分離することによって得られた線状ポリアリーレンスルフィドを用いる方法は、特に好ましい方法といえる。さらに、本発明の実施により生成する線状ポリアリーレンスルフィド、すなわち、少なくとも、線状ポリアリーレンスルフィド、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、有機極性溶媒からなる反応混合物を、反応混合物中のイオウ成分1モルに対して有機極性溶媒を1.25リットル以上用いて加熱して反応させて得られた環式ポリアリーレンスルフィドと線状ポリアリーレンスルフィドを含むポリアリーレンスルフィド混合物から、環式ポリアリーレンスルフィドを分離することによって得られた線状ポリアリーレンスルフィドを用いることは、ことさら好ましい方法である。従来、環式化合物、環式PASの製造において副生する線状化合物、線状PASは利用価値の無いものとして廃棄されていた。従って環式化合物の製造においてはこの副生線状化合物に起因する廃棄物量が多い、また原料モノマーに対する収率が低いという課題があった。本発明ではこの副生線状PASを原料として使用することが可能であり、このことは廃棄物量の著しい低減や原料モノマーに対する収率の飛躍的な向上を可能とするという観点で意義の大きいものである。   In general, the production of a cyclic compound includes the present invention, and is a competitive reaction between the production of a cyclic compound and the production of a linear compound. In addition to PAS, linear PAS is generated as a by-product. In the present invention, such a by-product linear PAS can be used as a raw material without any problem. For example, 1.25 liters of a sulfidizing agent and a dihalogenated aromatic compound are used per 1 mol of the sulfur component of the sulfidizing agent. It was obtained by separating cyclic polyarylene sulfide from a polyarylene sulfide mixture containing cyclic polyarylene sulfide and linear polyarylene sulfide obtained by heating and reacting using the above organic polar solvent. The method using linear polyarylene sulfide is a particularly preferable method. Further, a linear polyarylene sulfide produced by the practice of the present invention, that is, a reaction mixture composed of at least a linear polyarylene sulfide, a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, and an organic polar solvent is converted into a sulfur component in the reaction mixture. From a polyarylene sulfide mixture containing a cyclic polyarylene sulfide and a linear polyarylene sulfide obtained by heating and reacting using 1.25 liters or more of an organic polar solvent per mole, a cyclic polyarylene sulfide is obtained. The use of linear polyarylene sulfide obtained by separation is a particularly preferable method. Conventionally, a cyclic compound, a linear compound by-produced in the production of cyclic PAS, and linear PAS have been discarded as having no utility value. Therefore, in the production of the cyclic compound, there are problems that the amount of waste caused by the by-product linear compound is large and the yield relative to the raw material monomer is low. In the present invention, this byproduct linear PAS can be used as a raw material, which is significant in terms of enabling a significant reduction in the amount of waste and a dramatic improvement in the yield relative to the raw material monomer. It is.

線状PASの使用量は、反応開始時点、すなわち反応系に仕込んだジハロゲン化芳香族化合物の転化率が0の段階での反応混合物に線状PASが含まれていれば良いが、線状PASの主要構成単位である式−(Ar−S)−の繰り返し単位を基準として、スルフィド化剤のイオウ成分1モル当たり0.1〜20繰り返し単位モルの範囲であることが好ましく、0.25〜15繰り返し単位モルの範囲がより好ましく、1〜10繰り返し単位モルの範囲が更に好ましい。線状PASの使用量が好ましい範囲では、特に環式PASが高収率で得られる傾向にあり、さらに短時間で反応を進行させ得る傾向にある。   The amount of linear PAS used is not limited as long as linear PAS is contained in the reaction mixture at the start of the reaction, that is, when the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound charged in the reaction system is zero. Is preferably in the range of 0.1 to 20 repeating unit moles per mole of sulfur component of the sulfidizing agent, based on the repeating unit of the formula — (Ar—S) — which is the main structural unit of A range of 15 repeating unit moles is more preferred, and a range of 1 to 10 repeating unit moles is even more preferred. When the amount of linear PAS used is within a preferred range, cyclic PAS tends to be obtained in a high yield, and the reaction tends to proceed in a shorter time.

(4)有機極性溶媒
本発明の環式PASの製造においては有機極性溶媒を反応溶媒として用いるが、なかでも有機アミド溶媒を用いるのが好ましい。具体例としては、N−メチル−2−ピロリドン、N−エチル−2−ピロリドン、N−シクロヘキシル−2−ピロリドンなどのN−アルキルピロリドン類、N−メチル−ε−カプロラクタム、ε−カプロラクタムなどのカプロラクタム類、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルリン酸トリアミドなどに代表されるアプロチック有機極性溶媒、及びこれらの混合物などが、反応の安定性が高いために好ましく使用される。これらのなかでもN−メチル−2−ピロリドンおよび1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノンが好ましく用いられる。
(4) Organic Polar Solvent In the production of the cyclic PAS of the present invention, an organic polar solvent is used as a reaction solvent. Among them, an organic amide solvent is preferably used. Specific examples include N-alkylpyrrolidones such as N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone and N-cyclohexyl-2-pyrrolidone, caprolactam such as N-methyl-ε-caprolactam and ε-caprolactam. , Aprotic organic polar solvents represented by 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, hexamethylphosphoric triamide, and the like, It is preferably used because of its high reaction stability. Among these, N-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone are preferably used.

本発明において環式PASの製造における反応溶媒として用いる有機極性溶媒の使用量は、反応混合物が含むイオウ成分1モルに対し1.25リットル以上であり、好ましくは1.5リットル以上、より好ましくは2リットル以上である。なおここで反応混合物が含むイオウ成分とは、原料に用いる線状ポリアリーレンスルフィドに含まれるイオウ成分及び原料に用いるスルフィド化剤に含まれるイオウ成分の合計である。ここで線状ポリアリーレンスルフィドに含まれるイオウ成分の「モル数」とはイオウ原子1個を含むポリマーの「繰り返し単位の数」である。例えば重合度100の線状ポリフェニレンスルフィド1分子は1モルではなく100モルと計算する。なお、本発明の本質を損なわない限りは、線状ポリアリーレンスルフィド、スルフィド化剤に以外にイオウ成分を含有する化合物を付加的に反応混合物中に存在させることも可能であるが、反応に対して実質的に作用しないイオウ含有化合物に由来するイオウ成分は考慮に入れなくても良い。また、有機極性溶媒の使用量の上限に特に制限はないが、より効率よく環式PASを製造するとの観点から、反応混合物が含むイオウ成分1モルに対し50リットル以下とすることが好ましく、20リットル以下がより好ましく、15リットル以下が更に好ましい。なお、ここでの溶媒使用量は常温常圧下における溶媒の体積を基準とする。有機極性溶媒の使用量を多くすると、環式PAS生成の選択率が向上するが、多すぎる場合、反応容器の単位体積当たりの環式PASの生成量が低下する傾向に有り、更に、反応に要する時間が長時間化する傾向がある。環式PASの生成選択率と生産性を両立するとの観点で前記した有機極性溶媒の使用量範囲とする事が好ましい。なおここで、反応混合物における有機極性溶媒の使用量とは、反応系内に導入した有機極性溶媒から、反応系外に除去された有機極性溶媒を差し引いた量である。   In the present invention, the amount of the organic polar solvent used as the reaction solvent in the production of cyclic PAS is 1.25 liters or more, preferably 1.5 liters or more, more preferably, with respect to 1 mole of the sulfur component contained in the reaction mixture. 2 liters or more. In addition, the sulfur component which a reaction mixture contains here is the sum total of the sulfur component contained in the sulfur component contained in the linear polyarylene sulfide used for a raw material, and the sulfidizing agent used for a raw material. Here, the “number of moles” of the sulfur component contained in the linear polyarylene sulfide is the “number of repeating units” of the polymer containing one sulfur atom. For example, one molecule of linear polyphenylene sulfide having a degree of polymerization of 100 is calculated as 100 mol, not 1 mol. As long as the essence of the present invention is not impaired, a compound containing a sulfur component in addition to the linear polyarylene sulfide and the sulfidizing agent can be additionally present in the reaction mixture. Thus, sulfur components derived from sulfur-containing compounds that do not substantially act may not be taken into account. Further, the upper limit of the amount of the organic polar solvent is not particularly limited, but it is preferably 50 liters or less with respect to 1 mol of the sulfur component contained in the reaction mixture from the viewpoint of more efficiently producing cyclic PAS. More preferably, it is more preferably 15 liters or less. Here, the amount of solvent used is based on the volume of the solvent under normal temperature and pressure. When the amount of the organic polar solvent used is increased, the selectivity of cyclic PAS production is improved. However, when the amount is too large, the production amount of cyclic PAS per unit volume of the reaction vessel tends to decrease. There is a tendency that the time required is longer. It is preferable to make it the usage-amount range of an organic polar solvent mentioned above from a viewpoint of making the production | generation selectivity of cyclic PAS and productivity compatible. Here, the amount of the organic polar solvent used in the reaction mixture is an amount obtained by subtracting the organic polar solvent removed from the reaction system from the organic polar solvent introduced into the reaction system.

(5)環式ポリアリーレンスルフィド
本発明における環式ポリアリーレンスルフィドとは式、−(Ar−S)−の繰り返し単位を主要構成単位とする環式化合物であり、好ましくは当該繰り返し単位を80モル%以上含有する下記一般式(Q)のごとき化合物である。
(5) Cyclic polyarylene sulfide The cyclic polyarylene sulfide in the present invention is a cyclic compound having a repeating unit of formula:-(Ar-S)-as a main constituent unit, and preferably 80 mol of the repeating unit. % Or more of the compound represented by the following general formula (Q).

Figure 0006098159
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ここでArとしては前記式(A)〜式(L)などであらわされる単位を例示できるが、なかでも式(A)〜式(C)が好ましく、式(A)及び式(B)がより好ましく、式(A)が特に好ましい。   Here, examples of Ar can include units represented by the formulas (A) to (L), among which the formulas (A) to (C) are preferable, and the formulas (A) and (B) are more preferable. Formula (A) is particularly preferable.

なお、環式ポリアリーレンスルフィドにおいては前記式(A)〜式(L)などの繰り返し単位をランダムに含んでも良いし、ブロックで含んでも良く、それらの混合物のいずれかであってもよい。これらの代表的なものとして、環式ポリフェニレンスルフィド、環式ポリフェニレンスルフィドスルホン、環式ポリフェニレンスルフィドケトン、これらが含まれる環式ランダム共重合体、環式ブロック共重合体及びそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましい環式ポリアリーレンスルフィドとしては、主要構成単位としてp−フェニレンスルフィド単位   In addition, in cyclic polyarylene sulfide, repeating units, such as said Formula (A)-Formula (L), may be included at random, may be included in a block, and any of those mixtures may be sufficient. Typical examples of these include cyclic polyphenylene sulfide, cyclic polyphenylene sulfide sulfone, cyclic polyphenylene sulfide ketone, cyclic random copolymers containing these, cyclic block copolymers, and mixtures thereof. . Particularly preferred cyclic polyarylene sulfides include p-phenylene sulfide units as the main structural unit.

Figure 0006098159
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を80モル%以上、特に90モル%以上含有する環式ポリフェニレンスルフィド(以下、環式PPSと略すこともある)が挙げられる。 Is a cyclic polyphenylene sulfide containing 80 mol% or more, particularly 90 mol% or more (hereinafter sometimes abbreviated as cyclic PPS).

環式ポリアリーレンスルフィドの前記(Q)式中の繰り返し数mに特に制限は無いが、2〜50が好ましく、2〜25がより好ましく、3〜20が更に好ましい範囲として例示できる。後述するように環式PASを含有するポリアリーレンスルフィドプレポリマーを高重合度体への転化する場合には、環式ポリアリーレンスルフィドが溶融解する温度以上に加熱して行うことが好ましいが、mが大きくなると環式ポリアリーレンスルフィドの溶融解温度が高くなる傾向にあるため、ポリアリーレンスルフィドプレポリマーの高重合度体への転化をより低い温度で行うことができるようになるとの観点でmを前記範囲にすることは有利となる。   Although there is no restriction | limiting in particular in the repeating number m in the said (Q) formula of cyclic polyarylene sulfide, 2-50 are preferable, 2-25 are more preferable, and 3-20 can be illustrated as a still more preferable range. As will be described later, when the polyarylene sulfide prepolymer containing cyclic PAS is converted into a high degree of polymerization, it is preferably heated at a temperature higher than the melting point of the cyclic polyarylene sulfide. Since the melting temperature of the cyclic polyarylene sulfide tends to be higher when the value of the polyarylene sulfide is increased, the conversion of the polyarylene sulfide prepolymer to a high degree of polymerization can be performed at a lower temperature. The above range is advantageous.

また、環式ポリアリーレンスルフィドは、単一の繰り返し数を有する単独化合物、異なる繰り返し数を有する環式ポリアリーレンスルフィドの混合物のいずれでも良いが、異なる繰り返し数を有する環式ポリアリーレンスルフィドの混合物の方が単一の繰り返し数を有する単独化合物よりも溶融解温度が低い傾向があり、異なる繰り返し数を有する環式ポリアリーレンスルフィドの混合物の使用は前記した高重合度体への転化を行う際の温度をより低くできるため好ましい。   The cyclic polyarylene sulfide may be either a single compound having a single repeating number or a mixture of cyclic polyarylene sulfides having different repeating numbers, but may be a mixture of cyclic polyarylene sulfides having different repeating numbers. The melt solution temperature tends to be lower than that of a single compound having a single number of repetitions, and the use of a mixture of cyclic polyarylene sulfides having different numbers of repetitions is used in the conversion to the above-mentioned high degree of polymerization. This is preferable because the temperature can be lowered.

(6)環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法
本発明では、少なくとも線状ポリアリーレンスルフィド、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、有機極性溶媒、からなる反応混合物を、加熱して反応させて環式ポリアリーレンスルフィドを製造する。
図1に、本発明に係る環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法のプロセス工程を示す。本プロセス工程は、原料調整工程、反応工程、環式ポリアリーレンスルフィドの回収工程、線状ポリアリーレンスルフィドの再利用工程および線状ポリアリーレンスルフィドの再利用工程からなる。
(6) Method for Producing Cyclic Polyarylene Sulfide In the present invention, a reaction mixture comprising at least a linear polyarylene sulfide, a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, and an organic polar solvent is heated and reacted to form a cyclic product. Polyarylene sulfide is produced.
FIG. 1 shows process steps of a method for producing a cyclic polyarylene sulfide according to the present invention. This process step includes a raw material adjustment step, a reaction step, a cyclic polyarylene sulfide recovery step, a linear polyarylene sulfide reuse step, and a linear polyarylene sulfide reuse step.

(原料調整工程)
本発明の環式PASの製造方法においては、まず反応器にスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、および有機極性溶媒を仕込み、これらを必須成分とする反応混合物として反応を行う。
(Raw material adjustment process)
In the method for producing cyclic PAS of the present invention, first, a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, and an organic polar solvent are charged into a reactor, and the reaction is carried out as a reaction mixture containing these as essential components.

反応により環式ポリアリーレンスルフィドと線状ポリアリーレンスルフィドが生成するが、これらは後述する分離工程によって分離され、線状ポリアリーレンスルフィドは原料として再利用される。つまり、反応開始直後は原料中には線状ポリアリーレンスルフィドは含まれていないが、副生したポリアリーレンスルフィドが一旦再利用され始めて以降は、原料に線状ポリアリーレンスルフィドが含まれることとなる。   A cyclic polyarylene sulfide and a linear polyarylene sulfide are produced by the reaction, and these are separated by a separation step described later, and the linear polyarylene sulfide is reused as a raw material. That is, linear polyarylene sulfide is not contained in the raw material immediately after the start of the reaction, but after the polyarylene sulfide produced as a by-product begins to be reused once, the raw material contains linear polyarylene sulfide. .

反応混合物中のアリーレン単位と、新たに追加するジハロゲン化芳香族化合物に由来するアリーレン単位、再利用で追加される線状ポリアリーレンスルフィドに由来するアリーレン単位の総量が、反応混合物中のイオウ成分1モル当たりのアリーレン単位が1.05モル以上1.50モル以下の範囲となるよう原料の調整を行うことが、環式ポリアリーレンスルフィドの純度、収率向上のために重要である。ここで、ジハロゲン化芳香族化合物の追加後の上記アリーレン単位の総量の下限は、反応混合物中のイオウ成分1モル当たり1.05モルであり、1.06モルが好ましい。また、上限は1.50モルであり、1.30モルが好ましく、より好ましくは1.20モル、よりいっそう好ましくは1.15モル、更に好ましくは1.12モルである。なお、反応混合物中のアリーレン単位とは、反応混合物中に含まれるジハロゲン化芳香族化合物に由来するアリーレン単位と、反応混合物中に存在するアリーレンスルフィド化合物に由来するアリーレン単位の合計をさす。   The total amount of the arylene units in the reaction mixture, the arylene units derived from the newly added dihalogenated aromatic compound, and the arylene units derived from the linear polyarylene sulfide added by recycling is the sulfur component 1 in the reaction mixture. It is important to adjust the raw materials so that the number of arylene units per mole is in the range of 1.05 mol to 1.50 mol in order to improve the purity and yield of the cyclic polyarylene sulfide. Here, the lower limit of the total amount of the arylene units after addition of the dihalogenated aromatic compound is 1.05 mol per mol of the sulfur component in the reaction mixture, and preferably 1.06 mol. The upper limit is 1.50 mol, preferably 1.30 mol, more preferably 1.20 mol, even more preferably 1.15 mol, and still more preferably 1.12 mol. The arylene unit in the reaction mixture refers to the total of the arylene unit derived from the dihalogenated aromatic compound contained in the reaction mixture and the arylene unit derived from the arylene sulfide compound present in the reaction mixture.

これら成分を反応器に仕込む順序に特に制限は無いが、まず使用する有機極性溶媒の全量もしくは一部を仕込み、次いでその他の成分を仕込む方法が反応混合物の均一化のために好ましい。反応混合物には前記必須成分以外に反応を著しく阻害しない第三成分や、反応を加速する効果を有する第三成分を加えることも可能である。反応を行う方法に特に制限は無いが、攪拌条件下で行うことが反応系の均一化のために好ましい。なお、ここで前記原料を仕込む際の温度に特に制限は無く、例えば室温近傍で原料を仕込んだ後に反応を行っても良いし、あらかじめ前述した反応に好ましい温度に温調した反応器に原料を仕込んで反応を行なうことも可能である。また反応を行っている反応系内に逐次的に原料を仕込んで連続的に反応を行うことも可能である。   The order in which these components are charged into the reactor is not particularly limited, but a method of first charging all or a part of the organic polar solvent to be used and then charging the other components is preferable for homogenizing the reaction mixture. In addition to the essential components, a third component that does not significantly inhibit the reaction and a third component that has an effect of accelerating the reaction can be added to the reaction mixture. Although there is no restriction | limiting in particular in the method of performing reaction, Performing on stirring conditions is preferable for homogenization of a reaction system. In addition, there is no restriction | limiting in particular in the temperature at the time of charging the said raw material here, For example, you may react after charging a raw material near room temperature, or you may supply a raw material to the reactor temperature-controlled beforehand to the temperature preferable for reaction mentioned above. It is also possible to carry out the reaction by charging. It is also possible to continuously carry out the reaction by sequentially charging the raw material into the reaction system in which the reaction is performed.

また、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、線状PAS及び有機極性溶媒として水を含むものを用いることも可能である。一般にスルフィド化剤とジハロゲン化芳香族化合物を用いる反応は反応混合物中の水分量が増大すると、反応速度が低下する傾向にあるため厳密な水分量の低減が必要であるが、本発明の方法では極めて早く反応が進行するため、反応混合物中の水分量を厳密に制御することなく十分な反応を行うことが可能である。よって本発明の反応混合物中の水分量に特に制限は無いが、反応開始時点、すなわち反応系に仕込んだジハロゲン化芳香族化合物(以下DHAと略することもある)の転化率が0の段階における水分量は、反応混合物中のイオウ成分1モル当たり0.2モル以上20モル以下が好ましい範囲として例示でき、0.5モル以上10モル以下であることが好ましく、0.6モル以上8モル以下がより好ましい。反応混合物を形成するスルフィド化剤、有機極性溶媒、ジハロゲン化芳香族化合物、線状PAS及びその他成分が水を含む場合で、反応混合物中の水分量が前記範囲を超える場合には、反応を開始する前や反応の途中において、反応系内の水分量を減じる操作を行い、水分量を前記範囲内にする事も可能であり、これにより短時間に効率よく環式PASを得られる傾向にある。また、反応混合物の水分量が前記好ましい範囲未満の場合は、上記水分量になるように水を添加することも好ましい方法である。なお、DHAの転化率は、以下の式で算出した値である。DHA残存量は、通常、ガスクロマトグラフ法によって求めることができる。
ジハロゲン化芳香族化合物をスルフィド化剤に対しモル比で過剰に添加した場合
転化率(%)=[〔DHA仕込み量(モル)−DHA残存量(モル)〕/〔DHA仕込み量(モル)−DHA過剰量(モル)〕]×100%
上記以外の場合
転化率(%)=[〔DHA仕込み量(モル)−DHA残存量(モル)〕/〔DHA仕込み量(モル)〕]×100%
It is also possible to use a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, linear PAS, and an organic polar solvent containing water. In general, in the reaction using a sulfidizing agent and a dihalogenated aromatic compound, the reaction rate tends to decrease as the amount of water in the reaction mixture increases. Since the reaction proceeds very quickly, it is possible to perform a sufficient reaction without strictly controlling the amount of water in the reaction mixture. Therefore, the amount of water in the reaction mixture of the present invention is not particularly limited, but at the time when the reaction starts, that is, when the conversion rate of the dihalogenated aromatic compound (hereinafter sometimes abbreviated as DHA) charged to the reaction system is zero. The water content can be exemplified as a preferable range of 0.2 mol or more and 20 mol or less per mol of sulfur component in the reaction mixture, preferably 0.5 mol or more and 10 mol or less, 0.6 mol or more and 8 mol or less. Is more preferable. When the sulfidizing agent, organic polar solvent, dihalogenated aromatic compound, linear PAS and other components that form the reaction mixture contain water, the reaction starts when the amount of water in the reaction mixture exceeds the above range. It is possible to reduce the amount of water in the reaction system before or during the reaction, and to keep the amount of water within the above range, which tends to yield a cyclic PAS efficiently in a short time. . In addition, when the water content of the reaction mixture is less than the above preferable range, it is also a preferable method to add water so that the above water content is obtained. The DHA conversion rate is a value calculated by the following equation. The remaining amount of DHA can be usually determined by gas chromatography.
When dihalogenated aromatic compound is added excessively in a molar ratio with respect to the sulfidizing agent, conversion rate (%) = [[DHA charge (mol) −DHA remaining amount (mol)] / [DHA charge (mol) − DHA excess (mole)]] × 100%
In other cases, conversion (%) = [[DHA charge (mol) −DHA remaining amount (mol)] / [DHA charge (mol)]] × 100%

さらに、環式PASの製造において、所望の時間反応を継続し仕込んだ原料が減少した随意の段階で、線状PAS、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物及び有機極性溶媒のいずれか、もしくは複数を追加して更に反応を継続することも可能である。ここで追加する量は、追加する前の反応混合物中のイオウ成分の量を勘案することが重要であり、原料の追加を行った後の反応混合物中のイオウ成分1モルに対して有機極性溶媒が1.25リットル以上になる範囲内で追加を行うことが強く望まれる。   Further, in the production of cyclic PAS, at an optional stage where the reaction is continued for a desired time and the charged raw materials are reduced, any one or more of linear PAS, sulfidizing agent, dihalogenated aromatic compound and organic polar solvent is used. It is also possible to continue the reaction by adding. It is important to consider the amount of the sulfur component in the reaction mixture before the addition, and the amount of the organic polar solvent added relative to 1 mol of the sulfur component in the reaction mixture after the addition of the raw material. It is strongly desired that the addition be performed within a range of 1.25 liters or more.

線状PAS、スルフィド化剤及びジハロゲン化芳香族化合物を追加添加するのは、仕込んだ原料が減少した随意の段階が許容されることは前記した通りであるが、DHAの転化率が50%以上の段階が好ましく、70%以上の段階がより好ましく、このような段階で追加する事でより効率よく環式PASを得ることが可能となる。   As described above, the addition of linear PAS, sulfidizing agent and dihalogenated aromatic compound allows an optional stage in which the charged raw materials are reduced, but the conversion rate of DHA is 50% or more. The above stage is preferable, and a stage of 70% or more is more preferable. By adding at such a stage, it becomes possible to obtain cyclic PAS more efficiently.

なお、原料の追加により、反応混合物中の水分量が変化する場合、前記した好ましい水分量となるように付加的な操作を行うことも可能であり、追加する前、追加している途中、追加後に反応混合物から水を随意量除去する事も望ましい方法である。なお、この水の除去に際し、水以外の成分が反応混合物から除去される場合、必要に応じてスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物及び有機極性溶媒を更に追加する事も可能であり、除去された成分を再度反応混合物に戻す操作を行ってもかまわない。   In addition, when the amount of water in the reaction mixture changes due to the addition of the raw material, it is also possible to perform an additional operation so as to achieve the above-described preferable amount of water. It is also desirable to later remove any amount of water from the reaction mixture. In the removal of water, when components other than water are removed from the reaction mixture, a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, and an organic polar solvent can be further added as necessary. The operation of returning the components to the reaction mixture may be performed again.

(反応工程)
本発明の環式PASの製造に際しては、上記諸成分からなる反応混合物を、反応混合物の常圧下における還流温度を越えて加熱することが好ましい。ここで常圧とは大気の標準状態近傍における圧力のことであり、約25℃近傍の温度、絶対圧で101kPa近傍の大気圧条件のことである。なお、還流温度とは反応混合物の液体成分が沸騰と凝縮を繰り返している状態の温度である。反応混合物を常圧下の還流温度を超える加熱状態にする方法としては、例えば反応混合物を常圧を越える圧力下で反応させる方法や、反応混合物を密閉容器内で加熱する方法が例示できる。
(Reaction process)
In the production of the cyclic PAS of the present invention, it is preferable to heat the reaction mixture composed of the above components beyond the reflux temperature of the reaction mixture under normal pressure. Here, the normal pressure is a pressure in the vicinity of the standard state of the atmosphere, and is an atmospheric pressure condition in which the temperature is approximately 25 ° C. and the absolute pressure is approximately 101 kPa. The reflux temperature is a temperature at which the liquid component of the reaction mixture repeats boiling and condensation. Examples of the method for bringing the reaction mixture into a heated state exceeding the reflux temperature under normal pressure include a method of reacting the reaction mixture under a pressure exceeding normal pressure and a method of heating the reaction mixture in a sealed container.

本発明の環式PASの製造におけるより好ましい反応温度は、原料として用いる線状PASが反応混合物中で溶融解する温度である。原料の線状PASは、室温近傍では固体状態であることが一般的であり、固体状態では環式PASの生成反応が進行しにくいが、線状PASが溶融解する温度で反応を行うことで反応系が均一化し飛躍的に反応速度が向上し、反応に要する時間を短縮できる傾向にある。この温度は反応混合物中の成分の種類、量、原料に用いる線状PASの構造、分子量などによって多様に変化するため一意的に決めることはできないが、通常120〜350℃、好ましくは200〜320℃、より好ましくは230〜300℃、さらに好ましくは240〜280℃の範囲を例示できる。この好ましい温度範囲ではより高い反応速度が得られ、反応が均一で進行しやすい傾向にあるのみならず、生成した環式PASの分解なども起こりにくい傾向にあるため、効率よく環式PASが得られる傾向にある。また、反応は一定温度で行う1段反応、段階的に温度を上げていく多段階反応、あるいは連続的に温度を変化させていく形式の反応のいずれでもかまわない。   A more preferable reaction temperature in the production of the cyclic PAS of the present invention is a temperature at which the linear PAS used as a raw material melts in the reaction mixture. The raw material linear PAS is generally in a solid state near room temperature. In the solid state, the formation reaction of cyclic PAS is difficult to proceed, but the reaction is performed at a temperature at which the linear PAS melts and dissolves. There is a tendency that the reaction system becomes uniform and the reaction rate dramatically improves, and the time required for the reaction can be shortened. This temperature cannot be determined uniquely because it varies depending on the type and amount of components in the reaction mixture, the structure of the linear PAS used as a raw material, the molecular weight, etc., but is usually 120 to 350 ° C., preferably 200 to 320. C., more preferably 230 to 300.degree. C., and still more preferably 240 to 280.degree. In this preferred temperature range, a higher reaction rate can be obtained, the reaction tends not only to be uniform and easy to proceed, but also the generated cyclic PAS tends to be less likely to be decomposed. It tends to be. The reaction may be a one-step reaction performed at a constant temperature, a multi-step reaction in which the temperature is raised stepwise, or a reaction in which the temperature is continuously changed.

また、反応時間は使用する原料の線状PASの構造、分子量などや、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、有機極性溶媒の種類、およびこれら原料の量あるいは反応温度に依存するので一概に規定できないが、0.1時間以上が好ましく、0.5時間以上がより好ましい。この好ましい時間以上とすることで、未反応の原料成分を十分に減少できるため、収率良く環式PASを製造でき、また生成した環式PASの回収がしやすくなる傾向にある。一方、反応時間に特に上限は無いが、本発明の方法は極めて高い反応速度が得られやすい特徴を有するため、10時間以内でも十分に反応が進行し、好ましくは6時間以内、より好ましくは3時間以内も採用できる。   The reaction time depends on the structure and molecular weight of the linear PAS of the raw material used, the sulfidizing agent, dihalogenated aromatic compound, the type of organic polar solvent, the amount of these raw materials, or the reaction temperature, so it is generally specified. Although not possible, 0.1 hour or more is preferable, and 0.5 hour or more is more preferable. By setting it as this preferable time or more, since unreacted raw material components can be reduced sufficiently, cyclic PAS can be produced with good yield, and the produced cyclic PAS tends to be easily recovered. On the other hand, although there is no particular upper limit to the reaction time, the method of the present invention has a characteristic that an extremely high reaction rate can be easily obtained, so that the reaction proceeds sufficiently even within 10 hours, preferably within 6 hours, more preferably 3 Can be used within hours.

本発明の環式PASの製造において、反応混合物を加熱する際の圧力に特に制限はないが、反応混合物の常圧下における還流温度を越えることが可能となる圧力が好ましい。反応混合物を加熱する際の圧力は反応混合物を構成する原料およびその組成、反応温度等により変化するため一意的に規定することはできないが、好ましい圧力の下限としてゲージ圧で0.05MPa以上、より好ましくは0.3MPa以上、さらに好ましくは0.4MPa以上が例示できる。また好ましい圧力の上限としては10MPa以下、より好ましくは5MPa以下が例示できる。この様な好ましい圧力範囲では、環式PASの製造に要する時間を短くできる傾向にある。また、環式PASの製造における有機極性溶媒の使用量を多くする場合、すなわち反応混合物における原料である線状PAS、スルフィド化剤およびジハロゲン化芳香族化合物の濃度が低い条件において、前記好ましい圧力範囲で反応を行うことの効果が特に大きい傾向にあり、原料消費率および/または目的物である環式PASの選択率をより向上できる傾向がある。この理由については現時点定かでないが、環式PASの製造に際し、反応における加熱条件下で揮発性を有するジハロゲン化芳香族化合物など原料はその一部が反応系内で気相に存在し、液相部の反応基質との反応が進行しにくくなる可能性があり、前記好ましい圧力範囲とすることでこのような原料の反応系内での揮発を抑制できるため、より効率よく反応が進行するようになると推測している。また、反応混合物を加熱する際の圧力を前記好ましい圧力範囲とするために、反応を開始する前や反応中など随意の段階で、好ましくは反応を開始する前に、後述する不活性ガスにより反応系内を加圧することも好ましい方法である。なおここでゲージ圧とは大気圧を基準とした相対圧力のことであり、絶対圧から大気圧を差し引いた圧力値と同意である。   In the production of the cyclic PAS of the present invention, the pressure at which the reaction mixture is heated is not particularly limited, but is preferably a pressure that can exceed the reflux temperature of the reaction mixture under normal pressure. The pressure at which the reaction mixture is heated cannot be uniquely defined because it varies depending on the raw materials constituting the reaction mixture and its composition, the reaction temperature, etc. Preferably it can be 0.3 MPa or more, more preferably 0.4 MPa or more. Moreover, as a preferable upper limit of pressure, 10 MPa or less, More preferably, 5 MPa or less can be illustrated. In such a preferable pressure range, the time required for producing the cyclic PAS tends to be shortened. In the case where the amount of the organic polar solvent used in the production of the cyclic PAS is increased, that is, in the condition where the concentration of the linear PAS, the sulfidizing agent and the dihalogenated aromatic compound as raw materials in the reaction mixture is low, the preferable pressure range. There is a tendency that the effect of carrying out the reaction is particularly great, and the raw material consumption rate and / or the selectivity of the cyclic PAS as the target product can be further improved. The reason for this is not clear at present, but in the production of cyclic PAS, some of the raw materials such as dihalogenated aromatic compounds that are volatile under the heating conditions in the reaction exist in the gas phase in the reaction system, and the liquid phase The reaction with the reaction substrate may be difficult to proceed, and volatilization in the reaction system of such raw materials can be suppressed by setting the preferred pressure range so that the reaction proceeds more efficiently. I guess it will be. Further, in order to set the pressure at the time of heating the reaction mixture to the above preferable pressure range, the reaction mixture is reacted with an inert gas described later at an optional stage such as before starting the reaction or during the reaction, preferably before starting the reaction. It is also a preferable method to pressurize the system. Here, the gauge pressure is a relative pressure based on the atmospheric pressure, and is equivalent to a pressure value obtained by subtracting the atmospheric pressure from the absolute pressure.

なお、一般に環式化合物はその前駆体である比較的繰り返し単位数の小さい線状化合物
が分子内で結合を形成することで生成する。本発明の環式PASにおいても、例えば繰り返し単位数mの線状PASが分子内反応することで繰り返し単位数mの環式PASが生成すると思われ、本発明においては原料の線状PASがスルフィド化剤と反応することで環式化合物の前駆体となりうる比較的繰り返し単位数が小さい線状化合物を生成し、これを経由して環式化合物の生成が進行するものと推測している。ここで、例えば繰り返し単位数mの線状PASと繰り返し単位数nの線状PASが分子間で反応すると、繰り返し単位数(m+n)の線状PASが生成する事になる。すなわち、一般に環式化合物を製造する際には、分子間反応による線状化合物も少なからず副生し、環式化合物の製造に際しては、分子内反応を優先的に進行させることが重要である。PASの場合、一般に繰り返し単位数の大きい線状PASは有機極性溶媒への溶解性が劣る傾向にあり、一方で温度が高いほどPAS成分の溶解性は高くなることが知られている。従って環式PASの製造を目的として、線状PASの生成を抑制したい場合には、一般に低い反応温度が採用され、公知の環式PASの製造においても還流温度を超える反応温度は採用されていない。反対に線状PASの高分子量体の製造を目的とする場合には、PAS成分が有機極性溶媒に十分に溶解する条件である高い反応温度が採用され、公知の分子量の高いPASの製造においては還流温度を超える反応温度が採用される傾向が強く、この場合、分子量の高いPASが高い収率で得られることが報告されている。また、高分子量の線状PASが得られやすい温度領域である反応混合物の還流温度を超える高い温度領域で、特異的に環式PASが短時間に収率良く得られることや、さらに、本発明の環式PASの製造に好ましく採用される前記温度領域においては、環式PASが収率良く得られるのみならず、副生する線状PASが高分子量体として得やすいという特徴を有することが報告されている。ここで、環式PASと分子量の高い線状PASは、例えば溶剤に対する溶解特性が大幅に異なるため、環式PASと線状PASの分離が容易である。
In general, a cyclic compound is formed by forming a bond in a molecule of a linear compound having a relatively small number of repeating units as a precursor. Also in the cyclic PAS of the present invention, for example, it is considered that a cyclic PAS having a repeating unit number m is formed by an intramolecular reaction of a linear PAS having a repeating unit number m. In the present invention, the raw linear PAS is sulfided. It is presumed that by reacting with the agent, a linear compound having a relatively small number of repeating units that can be a precursor of the cyclic compound is generated, and the generation of the cyclic compound proceeds via this. Here, for example, when a linear PAS having a repeating unit number m and a linear PAS having a repeating unit number n react between molecules, a linear PAS having a repeating unit number (m + n) is generated. That is, in general, when producing a cyclic compound, not a few linear compounds due to intermolecular reactions are produced as a by-product, and it is important to preferentially proceed intramolecular reactions when producing cyclic compounds. In the case of PAS, it is generally known that linear PAS having a large number of repeating units tends to have poor solubility in an organic polar solvent, whereas the higher the temperature, the higher the solubility of the PAS component. Therefore, for the purpose of producing cyclic PAS, when it is desired to suppress the production of linear PAS, generally a low reaction temperature is adopted, and even in the production of known cyclic PAS, a reaction temperature exceeding the reflux temperature is not adopted. . On the other hand, in the case of producing a high molecular weight polymer of linear PAS, a high reaction temperature, which is a condition in which the PAS component is sufficiently dissolved in an organic polar solvent, is employed, and in the production of a known high molecular weight PAS. There is a strong tendency to employ a reaction temperature exceeding the reflux temperature, and it has been reported that PAS having a high molecular weight can be obtained in a high yield. In addition, the cyclic PAS can be obtained in a high yield in a short time in a high temperature range exceeding the reflux temperature of the reaction mixture, which is a temperature range in which a high molecular weight linear PAS can be easily obtained. In the temperature range preferably employed for the production of cyclic PAS, it is reported that not only cyclic PAS can be obtained in high yield, but also linear PAS produced as a by-product is easily obtained as a high molecular weight product. Has been. Here, the cyclic PAS and the linear PAS having a high molecular weight are, for example, greatly different in solubility in a solvent, so that the cyclic PAS and the linear PAS can be easily separated.

なお、本発明の環式PASの製造には、バッチ方式、及び連続方式など公知の各種重合方式、反応方式を採用することができる。また、製造における雰囲気は非酸化性雰囲気下が望ましく、窒素、ヘリウム、及びアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、特に、経済性及び取扱いの容易さの面からは窒素雰囲気下が好ましい。反応圧力については、使用した原料及び溶媒の種類や量、あるいは反応温度等に依存し一概に規定できないので、特に制限はない。   In the production of the cyclic PAS of the present invention, various known polymerization methods and reaction methods such as a batch method and a continuous method can be employed. Further, the atmosphere in the production is preferably a non-oxidizing atmosphere, and it is preferably carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen, helium, and argon. In particular, from the viewpoint of economy and ease of handling, the nitrogen atmosphere is preferable. preferable. The reaction pressure is not particularly limited because it cannot be defined unconditionally depending on the type and amount of the raw material and solvent used, or the reaction temperature.

(環式ポリアリーレンスルフィドの回収工程)
本発明の環式PASの製造においては前記した反応により得られた反応混合物から環式PASを分離回収することも可能である。反応により得られた反応混合物には環式PAS、線状PAS及び有機極性溶媒が含まれ、その他成分として未反応のスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物や水、副生塩などが含まれる場合もある。
(Recovery process of cyclic polyarylene sulfide)
In the production of the cyclic PAS of the present invention, the cyclic PAS can be separated and recovered from the reaction mixture obtained by the above reaction. The reaction mixture obtained by the reaction contains cyclic PAS, linear PAS, and organic polar solvent, and other components include unreacted sulfidizing agent, dihalogenated aromatic compound, water, by-product salt, etc. There is also.

この反応混合物において環式PASは幅広い温度領域で有機極性溶媒に溶解状態となる傾向がある。一方で線状PASは環式PASと溶解挙動が大きく異なり、具体的には200℃以下の温度領域ではその大部分が反応混合物中で固体として存在する傾向にある。   In this reaction mixture, cyclic PAS tends to be dissolved in an organic polar solvent in a wide temperature range. On the other hand, linear PAS differs greatly in dissolution behavior from cyclic PAS. Specifically, most of the linear PAS tends to exist as a solid in the reaction mixture in a temperature range of 200 ° C. or lower.

従ってこの様な環式PASと線状PASの反応混合物中での溶解挙動差を用いることで、簡易な固液分離により環式PASと線状PASの分離が可能になる。このような固液分離による環式PASと線状PASの分離が可能となるより具体的な温度領域の上限としては200℃以下、より好ましくは150℃以下、更に好ましくは120℃以下が例示でき、一方で下限温度としては10℃以上が例示でき、20℃以上が好ましく、50℃以上がより好ましく、80℃以上が更に好ましい。この好ましい温度上限以下では反応混合物に含まれる線状PASは固形分として存在する傾向が強く、特に前述した好ましい重量平均分子量のPASはこの条件下で固形分となりやすい傾向がある。一方でこの好ましい温度領域において反応混合物中の環式PASは有機極性溶媒に可溶である傾向が強く、特に環式PASの繰り返し単位数mが前述した好ましい範囲の環式PASはこの条件下で有機極性溶媒に溶解する傾向が強い。また例示した下限温度以上では反応混合物の粘度が低くなる傾向になり固液分離操作がし易く、また固形成分と溶液成分の分離性にすぐれる傾向にある。   Therefore, by using such a difference in dissolution behavior in the reaction mixture of cyclic PAS and linear PAS, it is possible to separate cyclic PAS and linear PAS by simple solid-liquid separation. More specifically, the upper limit of the temperature range in which cyclic PAS and linear PAS can be separated by solid-liquid separation is 200 ° C. or lower, more preferably 150 ° C. or lower, and still more preferably 120 ° C. or lower. On the other hand, as a minimum temperature, 10 degreeC or more can be illustrated, 20 degreeC or more is preferable, 50 degreeC or more is more preferable, and 80 degreeC or more is still more preferable. Below this preferred upper temperature limit, the linear PAS contained in the reaction mixture tends to exist as a solid content, and the above-mentioned preferred weight average molecular weight PAS tends to become a solid content under these conditions. On the other hand, in this preferred temperature range, cyclic PAS in the reaction mixture has a strong tendency to be soluble in an organic polar solvent, and in particular, cyclic PAS in the preferred range in which the number of repeating units m of cyclic PAS is as described above is Strong tendency to dissolve in organic polar solvents. Above the exemplified lower limit temperature, the viscosity of the reaction mixture tends to be low, the solid-liquid separation operation is easy, and the separation between the solid component and the solution component tends to be excellent.

上記した反応混合物の固液分離では固形分として線状PASを得ることが可能であるが、一般的な固液分離と同様に完全に固形分と液体分を分離することは困難であり、ある程度の液体成分、例えば反応混合物中の有機極性溶媒等を含む状態として固形分が分離される。従って所望に応じて、フレッシュな溶剤(必ずしも反応に用いた有機極性溶媒である必要はない)を用いて溶剤置換することで反応混合物由来の有機極性溶媒が低減された湿潤状態の線状PASを得ることや、含まれる液体成分を除去する操作を付加的に行うことで乾燥状態の線状PASを得ることも可能である。本発明においては、後述する線状ポリアリーレンスルフィドのリスラリー工程によって、線状ポリアリーレンスルフィドに流動性を持たせ反応器に送液し、原料として再利用することを可能としている。   In the above-described solid-liquid separation of the reaction mixture, it is possible to obtain linear PAS as a solid content, but it is difficult to completely separate the solid content and the liquid content as in the case of general solid-liquid separation. The solid content is separated as a liquid component such as an organic polar solvent in the reaction mixture. Therefore, if desired, a wet linear PAS in which the organic polar solvent derived from the reaction mixture is reduced by solvent replacement with a fresh solvent (not necessarily the organic polar solvent used in the reaction) is used. It is also possible to obtain a linear PAS in a dry state by additionally performing an operation of removing the liquid component contained. In the present invention, the linear polyarylene sulfide re-slurry step, which will be described later, allows the linear polyarylene sulfide to have fluidity and is sent to a reactor to be reused as a raw material.

(線状ポリアリーレンスルフィドのリスラリー工程)
上記固液分離により固形分として得られる線状ポリアリーレンスルフィドは原料として再利用することが可能である。固形物である線状ポリアリーレンスルフィドを連続的に原料として再利用するためには、流動性を持たせることが望ましい。流動性を持たせるための方法に特に制限は無いが、原料として再利用することを考えると、原料として使用する有機極性溶媒と同一の有機極性溶媒を加えることによってリスラリーを行うことが望ましい。リスラリーの具体的な方法としては、線式ポリアリーレンスルフィドに対し、1〜50倍量、より好ましくは2〜30倍量、さらに好ましくは4〜15倍量の有機極性溶媒を加えて、撹拌を行う方法が例示できる。なお、リスラリーを行う場合には、線状ポリアリーレンスルフィドの濃度が均一となるように充分に撹拌することが望ましい。
リスラリーにより得られた線状ポリアリーレンスルフィドと有機極性溶媒を含有する混合スラリーは、後述する線状ポリアリーレンスルフィドの再利用工程を経て原料として用いられる。
(Reslurry process of linear polyarylene sulfide)
The linear polyarylene sulfide obtained as a solid content by the solid-liquid separation can be reused as a raw material. In order to continuously reuse the linear polyarylene sulfide that is a solid material as a raw material, it is desirable to have fluidity. Although there is no restriction | limiting in particular in the method for giving fluidity, Considering reusing as a raw material, it is desirable to perform reslurry by adding the same organic polar solvent as the organic polar solvent used as a raw material. As a specific method of reslurry, 1 to 50 times, more preferably 2 to 30 times, and even more preferably 4 to 15 times the amount of an organic polar solvent is added to linear polyarylene sulfide, and stirring is performed. The method of performing can be illustrated. In addition, when reslurry is performed, it is desirable to sufficiently stir so that the concentration of the linear polyarylene sulfide is uniform.
The mixed slurry containing the linear polyarylene sulfide and the organic polar solvent obtained by the reslurry is used as a raw material after a linear polyarylene sulfide reusing step described later.

(線状ポリアリーレンスルフィドの再利用工程)
上記線状ポリアリーレンスルフィドを原料として再利用するためには、反応器にリスラリー工程により得られた混合スラリーを送液することが望ましい。また、後述する方法にて測定した線状ポリアリーレンスルフィドの濃度をもとに反応混合物中のイオン成分の量およびアリーレン単位の量を調整する方法としては、下記の2つを例示することができる。1つは、反応器に加えるスルフィド化剤のジハロゲン化芳香族化合物の量を調整する方法、もう一つが、反応器に加える混合スラリーの量を調整する方法である。調整項目が少ない方がより精密に原料の調整を行うことができ、また反応装置をシンプルなものとすることができる点で有利であり、反応器に加える混合スラリーの量を調整する方法がより望ましい。また、混合スラリーの反応器への送液の過程で混合スラリーの流量を調整することで、反応器に加える混合スラリーの量を調整することができる。
(Recycling process of linear polyarylene sulfide)
In order to reuse the linear polyarylene sulfide as a raw material, it is desirable to send the mixed slurry obtained by the reslurry process to the reactor. Examples of the method for adjusting the amount of ionic components and the amount of arylene units in the reaction mixture based on the concentration of linear polyarylene sulfide measured by the method described later can be exemplified by the following two methods. . One is a method for adjusting the amount of the dihalogenated aromatic compound of the sulfiding agent added to the reactor, and the other is a method for adjusting the amount of the mixed slurry added to the reactor. Fewer adjustment items are advantageous in that the raw materials can be adjusted more precisely and the reactor can be simplified, and a method of adjusting the amount of mixed slurry added to the reactor is more advantageous. desirable. Further, the amount of the mixed slurry added to the reactor can be adjusted by adjusting the flow rate of the mixed slurry in the process of feeding the mixed slurry to the reactor.

混合スラリーを反応器に加える送液の方法は、特に制限は無い。送液を行う方法としては、ポンプを用いて送液する方法や、高低差を利用して重力で送液する方法、圧力差を利用して送液する方法などが考えられる。また、混合スラリーの流量を調整する場合には、調節弁などを用いることが考えられる。これらの送液および流量調整の方法の中では、ポンプと調節弁を用いて送液および流量調整を行う方法が、連続的に安定した流量を得ることが出来るという点で望ましい。   There is no particular limitation on the method of feeding the mixed slurry to the reactor. As a method of feeding liquid, a method of feeding using a pump, a method of feeding by gravity using a height difference, a method of feeding using a pressure difference, and the like can be considered. Further, when adjusting the flow rate of the mixed slurry, it is conceivable to use a control valve or the like. Among these liquid feeding and flow rate adjustment methods, the method of liquid feeding and flow rate adjustment using a pump and a control valve is desirable in that a stable flow rate can be obtained continuously.

原料を調整する際、反応混合物中に含まれるイオウ成分一定量当たりのアリーレン単位の量が重要となるのは上記の通りである。線状ポリアリーレンスルフィドを原料として再利用する際には、線状ポリアリーレンスルフィド中にもイオウ成分およびアリーレン単位が含まれているため、線状ポリアリーレンスルフィドの濃度を測定し、反応混合物中のイオウ成分の量およびアリーレン単位の量を調整する必要がある。   As described above, when adjusting the raw materials, the amount of the arylene unit per certain amount of the sulfur component contained in the reaction mixture is important. When the linear polyarylene sulfide is reused as a raw material, since the sulfur component and the arylene unit are also contained in the linear polyarylene sulfide, the concentration of the linear polyarylene sulfide is measured, and the reaction mixture contains It is necessary to adjust the amount of sulfur component and the amount of arylene units.

線状ポリアリーレンスルフィドの濃度の測定方法に特に制限は無い。線状ポリアリーレンスルフィドの濃度の測定方法については、線状ポリアリーレンスルフィドは有機極性溶媒中に固形物として存在しているため、エバポレーターを用いて混合スラリーから有機極性溶媒を加熱除去し線状ポリアリーレンスルフィドの固形分を単離し、有機極性溶媒を除去する前の混合スラリーと線状ポリアリーレンスルフィドの固形分との重量比から算出する方法や、混合スラリーの密度を測定し、測定した混合スラリーの密度の値と計算上の線状ポリアリーレンスルフィドと有機極性溶媒の密度の値を用い算出する方法(以下、密度測定法)などが考えられる。有機極性溶媒を除去する必要がないため測定時間を短縮することが可能であり、線状ポリアリーレンスルフィドの濃度が変動した場合に迅速に混合スラリーの流量を調整し、反応混合物中に含まれるイオウ成分一定量当たりの反応混合物中に含まれるアリーレン単位の量を好ましい範囲内により精密に調整することができ環状ポリアリーレンスルフィドの収率を向上させることが可能となる密度測定法を用いることが望ましい。   There is no particular limitation on the method for measuring the concentration of linear polyarylene sulfide. Regarding the method for measuring the concentration of linear polyarylene sulfide, since linear polyarylene sulfide exists as a solid in the organic polar solvent, the organic polar solvent is removed from the mixed slurry by heating using an evaporator. A method of calculating from the weight ratio of the mixed slurry before the removal of the organic polar solvent and the solid content of the linear polyarylene sulfide after isolating the solid content of the arylene sulfide, and measuring the density of the mixed slurry and measuring the mixed slurry And a method of calculating using the density value of the polymer and the density value of the linear polyarylene sulfide and the organic polar solvent (hereinafter, density measuring method) can be considered. Since it is not necessary to remove the organic polar solvent, the measurement time can be shortened, and when the concentration of the linear polyarylene sulfide fluctuates, the flow rate of the mixed slurry is quickly adjusted to reduce the sulfur contained in the reaction mixture. It is desirable to use a density measurement method that allows the amount of arylene units contained in the reaction mixture per fixed amount of components to be adjusted more precisely within the preferred range and can improve the yield of cyclic polyarylene sulfide. .

密度は温度によって変動するため、密度測定法においては、混合スラリーの密度に加え温度を測定することが、反応混合物中に含まれるイオウ成分一定量当たりの反応混合物中に含まれるアリーレン単位の量を好ましい範囲内により精密に調整することができ環状ポリアリーレンスルフィドの収率を向上させることが可能となるため望ましい。   Since the density varies depending on the temperature, in the density measurement method, measuring the temperature in addition to the density of the mixed slurry determines the amount of arylene units contained in the reaction mixture per certain amount of the sulfur component contained in the reaction mixture. This is desirable because it can be adjusted more precisely within the preferred range and the yield of the cyclic polyarylene sulfide can be improved.

温度および密度を測定する方法に特に制限は無い。温度計および密度計を用いて各々測定する方法や、コリオリ質量流量計を用いる方法などが考えられる。また、線状ポリアリーレンスルフィドの濃度に応じて混合スラリーの流量を調整するために流量も測定することが望ましいことも考慮に入れると、混合スラリーの温度、密度および流量を同時に測定することができるコリオリ質量流量計を使用する方法が望ましい。   There is no particular limitation on the method of measuring temperature and density. A method using a thermometer and a density meter, a method using a Coriolis mass flow meter, and the like are conceivable. Also, considering that it is desirable to measure the flow rate in order to adjust the flow rate of the mixed slurry according to the concentration of the linear polyarylene sulfide, the temperature, density and flow rate of the mixed slurry can be measured simultaneously. A method using a Coriolis mass flow meter is desirable.

線状ポリアリーレンスルフィドの濃度の測定は、混合スラリーの反応器への送液に伴い常時行うことが、混合スラリー中の線状ポリアリーレンスルフィドの濃度の変動に応じ、迅速に混合スラリーの流量を調整し、反応混合物中に含まれるイオウ成分一定量当たりの反応混合物中に含まれるアリーレン単位の量を好ましい範囲内により精密に調整することが可能となり環状ポリアリーレンスルフィドの収率を向上させることができるため望ましい。   The measurement of the concentration of linear polyarylene sulfide should always be performed as the mixed slurry is fed to the reactor. The flow rate of the mixed slurry can be quickly adjusted according to the variation in the concentration of linear polyarylene sulfide in the mixed slurry. The amount of arylene units contained in the reaction mixture per certain amount of sulfur component contained in the reaction mixture can be adjusted more precisely within the preferred range, and the yield of cyclic polyarylene sulfide can be improved. This is desirable because it can be done.

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。これら例は例示的なものであって限定的なものではない。   The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. These examples are illustrative and not limiting.

<環式ポリフェニレンスルフィド生成率測定>
環式ポリフェニレンスルフィド化合物の生成率は、HPLCを用いて定性定量分析を行なった。HPLCの測定条件を以下に示す。
装置:株式会社島津製作所製 LC−10Avpシリーズ
カラム:Mightysil RP−18 GP150−4.6(5μm)
検出器:フォトダイオードアレイ検出器(UV=270nm)
<Measurement of cyclic polyphenylene sulfide production rate>
The production rate of the cyclic polyphenylene sulfide compound was subjected to qualitative quantitative analysis using HPLC. The measurement conditions for HPLC are shown below.
Apparatus: Shimadzu Corporation LC-10Avp Series Column: Mightysil RP-18 GP150-4.6 (5 μm)
Detector: Photodiode array detector (UV = 270 nm)

上記HPLC分析において検出されたピークを、環式ポリフェニレンスルフィドに由来するピークとそれ以外に由来するピークに分類した。検出された全てのピークの検出面積の積算値に対する環式ポリフェニレンスルフィドに由来するピークの検出面積の積算値の割合(面積比)を、環式ポリフェニレンスルフィド純度と定義した。   The peaks detected in the HPLC analysis were classified into peaks derived from cyclic polyphenylene sulfide and peaks derived from the others. The ratio (area ratio) of the integrated value of the detected area of the peak derived from the cyclic polyphenylene sulfide to the integrated value of the detected area of all the detected peaks was defined as the cyclic polyphenylene sulfide purity.

<線状ポリアリーレンスルフィド濃度測定>
有機極性溶媒と線状ポリアリーレンスルフィドの混合スラリーの温度、密度を測定し、以下のような方法で線状ポリアリーレンスルフィドの濃度を算出した。有機極性溶媒としてはN−メチルピロリドン(以下NMPと略すこともある)を使用した。下記算出式は、線状ポリアリーレンスルフィドの密度は温度に依存せず、NMPの密度のみが温度依存性を持つとして、計算、立式したものである。
測定装置:コリオリ質量流量計 マイクロモーション製 2700シリーズ
算出式:線状ポリアリーレンスルフィド濃度 (wt%)=(−0.3684×混合スラリー温度(℃)+357.36)×混合スラリー密度(g/mL)−(−0.6519×混合スラリー温度(℃)+372.85)
<Measurement of linear polyarylene sulfide concentration>
The temperature and density of the mixed slurry of the organic polar solvent and the linear polyarylene sulfide were measured, and the concentration of the linear polyarylene sulfide was calculated by the following method. N-methylpyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP) was used as the organic polar solvent. The following calculation formula is calculated and formulated assuming that the density of linear polyarylene sulfide does not depend on temperature, and only the density of NMP has temperature dependence.
Measuring apparatus: Coriolis mass flow meter Micromotion 2700 series calculation formula: linear polyarylene sulfide concentration (wt%) = (− 0.3684 × mixed slurry temperature (° C.) + 357.36) × mixed slurry density (g / mL) )-(-0.6519 × mixed slurry temperature (° C.) + 372.85)

[実施例1]
撹拌機付きのステンレス製反応器に水硫化ナトリウム89.9kg(1.60kmol)、水酸化ナトリウム水溶液64.7kg(1.62kmol)、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと略する場合もある)を3259.3kg(32.9kmol)、p−ジクロロベンゼン(以下p−DCBと略す場合もある)219.3kg(1.49kmol)仕込み、窒素雰囲気下で密封した状態で250℃で4時間反応させ、線状ポリフェニレンスルフィドと環式ポリフェニレンスルフィドを含むポリアリーレンスルフィド混合物を得た。得られたポリアリーレンスルフィド混合物を80℃まで冷却しスラリーとして取り出し、600meshの金網を用いて0.3MPaで加圧濾過を実施した。加圧濾過によりフィルターオンの固形分として線状ポリフェニレンスルフィドを回収し、濾液として環式ポリフェニレンスルフィドを回収した。
[Example 1]
In a stainless steel reactor equipped with a stirrer, 89.9 kg (1.60 kmol) of sodium hydrosulfide, 64.7 kg (1.62 kmol) of aqueous sodium hydroxide, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes abbreviated as NMP) ) 3259.3 kg (32.9 kmol), p-dichlorobenzene (hereinafter sometimes abbreviated as p-DCB) 219.3 kg (1.49 kmol), and sealed in a nitrogen atmosphere at 250 ° C. for 4 hours. To obtain a polyarylene sulfide mixture containing linear polyphenylene sulfide and cyclic polyphenylene sulfide. The obtained polyarylene sulfide mixture was cooled to 80 ° C., taken out as a slurry, and subjected to pressure filtration at 0.3 MPa using a 600 mesh wire net. Linear polyphenylene sulfide was recovered as the solid content of the filter-on by pressure filtration, and cyclic polyphenylene sulfide was recovered as the filtrate.

回収した線状ポリフェニレンスルフィドにNMPを1200kgを加え、撹拌することでリスラリーを実施し、線状ポリフェニレンスルフィドとNMPとを含有する混合スラリーを得た。次に、撹拌機付きのステンレス製反応器に水硫化ナトリウム15.1kg(0.27kmol)、水酸化ナトリウム13.5kg(0.34kmol)、NMP2345.0kg(23.7kmol)、p−DCB49.57kg(0.34kmol)を仕込み、続いて混合スラリーをポンプを用いて撹拌機付きのステンレス製反応器に送液した。その際に、混合スラリーを送液する配管に設置したコリオリ質量流量計で連続的に送液する混合スラリーの温度、密度、流量を測定し、撹拌機付きのステンレス製反応器中の反応混合物中のイオウ成分1モル当たりのアリーレン単位が1.10モルとなるように送液する混合スラリーの流量を調整した。混合スラリーを送液した後、撹拌を行って均一な原料を調整した。その後、窒素雰囲気下で密封した状態で250℃で4時間反応させ、線状ポリフェニレンスルフィドと環式ポリフェニレンスルフィドを含むポリアリーレンスルフィド混合物を得た。得られたポリアリーレンスルフィド混合物を80℃まで冷却しスラリーとして取り出し、600meshの金網を用いて0.3MPaで加圧濾過を実施した。加圧濾過によりフィルターオンの固形分として線状ポリフェニレンスルフィドを回収し、濾液として環式ポリフェニレンスルフィドを回収した。回収した環式ポリフェニレンスルフィドの純度は95%であり、反応系に存在するすべてのイオウ成分がPPS成分に添加すると仮定した場合の環式ポリフェニレンスルフィドの収率は18.4%であった。   Reslurry was performed by adding 1200 kg of NMP to the recovered linear polyphenylene sulfide and stirring to obtain a mixed slurry containing linear polyphenylene sulfide and NMP. Next, in a stainless steel reactor equipped with a stirrer, sodium hydrosulfide 15.1 kg (0.27 kmol), sodium hydroxide 13.5 kg (0.34 kmol), NMP2345.0 kg (23.7 kmol), p-DCB 49.57 kg. (0.34 kmol) was charged, and the mixed slurry was subsequently fed to a stainless steel reactor equipped with a stirrer using a pump. At that time, the temperature, density, and flow rate of the mixed slurry to be continuously fed with a Coriolis mass flow meter installed in the pipe for feeding the mixed slurry are measured, and the reaction mixture in the stainless steel reactor with a stirrer is measured. The flow rate of the mixed slurry to be fed was adjusted so that the number of arylene units per 1 mol of sulfur component was 1.10 mol. After feeding the mixed slurry, stirring was performed to prepare a uniform raw material. Then, it was made to react at 250 degreeC in the state sealed in nitrogen atmosphere for 4 hours, and the polyarylene sulfide mixture containing linear polyphenylene sulfide and cyclic polyphenylene sulfide was obtained. The obtained polyarylene sulfide mixture was cooled to 80 ° C., taken out as a slurry, and subjected to pressure filtration at 0.3 MPa using a 600 mesh wire net. Linear polyphenylene sulfide was recovered as the solid content of the filter-on by pressure filtration, and cyclic polyphenylene sulfide was recovered as the filtrate. The purity of the recovered cyclic polyphenylene sulfide was 95%, and the yield of the cyclic polyphenylene sulfide when assuming that all sulfur components present in the reaction system were added to the PPS component was 18.4%.

[実施例2]
上記方法により得られた線状ポリフェニレンスルフィドとNMPとを含有する混合スラリーを水硫化ナトリウム15.1kg(0.27kmol)、水酸化ナトリウム13.5kg(0.34kmol)、NMP2568.2kg(25.9kmol)、p−DCB49.57kg(0.34kmol)が入った撹拌機付きのステンレス製反応器に送液する際、連続的な濃度測定を行わず、一部取り出した混合スラリーをエバポレーターによりNMPを加熱除去し、固形分の重量を測定することで、線状ポリフェニレンスルフィドの濃度を算出した結果、14.3wt%であった。そこで線状ポリフェニレンスルフィドの濃度が一定であると仮定して、撹拌機付きのステンレス製反応器中の反応混合物中のイオウ成分1モル当たりのアリーレン単位が1.10モルとなるように送液する混合スラリーの流量を調整した。混合スラリーを送液した後、撹拌を行って均一な原料を調整した。窒素雰囲気下で密封した状態で250℃で4時間反応させ、線状ポリフェニレンスルフィドと環式ポリフェニレンスルフィドを含むポリアリーレンスルフィド混合物を得た。得られたポリアリーレンスルフィド混合物を80℃まで冷却しスラリーとして取り出し、600meshの金網を用いて0.3MPaで加圧濾過を実施した。加圧濾過によりフィルターオンの固形分として線状ポリフェニレンスルフィドを回収し、濾液として環式ポリフェニレンスルフィドを回収した。回収した環式ポリフェニレンスルフィドの純度は89%であり、反応系に存在するすべてのイオウ成分がPPS成分に添加すると仮定した場合の環式ポリフェニレンスルフィドの収率は15.9%であった。
[Example 2]
The mixed slurry containing linear polyphenylene sulfide and NMP obtained by the above method was mixed with sodium hydrosulfide 15.1 kg (0.27 kmol), sodium hydroxide 13.5 kg (0.34 kmol), NMP 2568.2 kg (25.9 kmol). ), When feeding to a stainless steel reactor with a stirrer containing 49.57 kg (0.34 kmol) of p-DCB, continuous concentration measurement is not performed, and NMP is heated with an evaporator from a partially extracted mixed slurry. As a result of calculating the concentration of linear polyphenylene sulfide by removing and measuring the weight of the solid content, it was 14.3 wt%. Therefore, assuming that the concentration of the linear polyphenylene sulfide is constant, the solution is fed so that the number of arylene units per 1 mol of sulfur component in the reaction mixture in the stainless steel reactor equipped with a stirrer is 1.10 mol. The flow rate of the mixed slurry was adjusted. After feeding the mixed slurry, stirring was performed to prepare a uniform raw material. The reaction was carried out at 250 ° C. for 4 hours in a sealed state under a nitrogen atmosphere to obtain a polyarylene sulfide mixture containing linear polyphenylene sulfide and cyclic polyphenylene sulfide. The obtained polyarylene sulfide mixture was cooled to 80 ° C., taken out as a slurry, and subjected to pressure filtration at 0.3 MPa using a 600 mesh wire net. Linear polyphenylene sulfide was recovered as the solid content of the filter-on by pressure filtration, and cyclic polyphenylene sulfide was recovered as the filtrate. The purity of the recovered cyclic polyphenylene sulfide was 89%, and the yield of the cyclic polyphenylene sulfide when assuming that all sulfur components present in the reaction system were added to the PPS component was 15.9%.

[比較例1]
上記方法により得られた線状ポリフェニレンスルフィドとNMPとを含有する混合スラリーを水硫化ナトリウム15.1kg(0.27kmol)、水酸化ナトリウム13.5kg(0.34kmol)、NMP2568.2kg(25.9kmol)、p−DCB49.57kg(0.34kmol)が入った撹拌機付きのステンレス製反応器に送液する際、濃度測定を行わず、混合スラリー818.6kgを送液した。混合スラリーの送液を行った後、撹拌によって、均一な反応混合物とした。窒素雰囲気下で密封した状態で250℃で4時間反応させ、線状ポリフェニレンスルフィドと環式ポリフェニレンスルフィドを含むポリアリーレンスルフィド混合物を得た。得られたポリアリーレンスルフィド混合物を80℃まで冷却しスラリーとして取り出し、600meshの金網を用いて0.3MPaで加圧濾過を実施した。加圧濾過によりフィルターオンの固形分として線状ポリフェニレンスルフィドを回収し、濾液として環式ポリフェニレンスルフィドを回収した。回収した環式ポリフェニレンスルフィドの純度は82%であり、反応系に存在するすべてのイオウ成分がPPS成分に添加すると仮定した場合の環式ポリフェニレンスルフィドの収率は14.0%であった。
[Comparative Example 1]
The mixed slurry containing linear polyphenylene sulfide and NMP obtained by the above method was mixed with sodium hydrosulfide 15.1 kg (0.27 kmol), sodium hydroxide 13.5 kg (0.34 kmol), NMP 2568.2 kg (25.9 kmol). ), When feeding to a stainless steel reactor equipped with a stirrer containing 49.57 kg (0.34 kmol) of p-DCB, 818.6 kg of the mixed slurry was fed without measuring the concentration. After feeding the mixed slurry, a uniform reaction mixture was obtained by stirring. The reaction was carried out at 250 ° C. for 4 hours in a sealed state under a nitrogen atmosphere to obtain a polyarylene sulfide mixture containing linear polyphenylene sulfide and cyclic polyphenylene sulfide. The obtained polyarylene sulfide mixture was cooled to 80 ° C., taken out as a slurry, and subjected to pressure filtration at 0.3 MPa using a 600 mesh wire net. Linear polyphenylene sulfide was recovered as the solid content of the filter-on by pressure filtration, and cyclic polyphenylene sulfide was recovered as the filtrate. The purity of the recovered cyclic polyphenylene sulfide was 82%, and the yield of the cyclic polyphenylene sulfide when assuming that all sulfur components present in the reaction system were added to the PPS component was 14.0%.

Claims (2)

少なくとも線状ポリアリーレンスルフィド、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、および有機極性溶媒、を含む反応混合物を、加熱して反応させて環式ポリアリーレンスルフィドを製造する方法であって、少なくともスルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、有機極性溶媒、を含む反応混合物を加熱して反応させることにより得られた環式ポリアリーレンスルフィドと線状ポリアリーレンスルフィドを含むポリアリーレンスルフィド混合物から、環式ポリアリーレンスルフィドを分離することによって得られた線状ポリアリーレンスルフィドと有機極性溶媒を含む混合スラリーを再利用する方法において、前記混合スラリーの温度、密度及び流量を測定することによって、前記混合スラリーに含まれる線状ポリアリーレンスルフィドの濃度を常時測定し、前記混合スラリー中の線状ポリアリーレンスルフィドの濃度に応じて前記混合スラリーの流量を調整し、前記混合スラリーを、スルフィド化剤、ジハロゲン化芳香族化合物、有機極性溶媒を含む反応混合物に送液して再利用する環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法。A method for producing a cyclic polyarylene sulfide by heating and reacting a reaction mixture containing at least a linear polyarylene sulfide, a sulfidizing agent, a dihalogenated aromatic compound, and an organic polar solvent, the method comprising at least sulfidation From a polyarylene sulfide mixture containing a cyclic polyarylene sulfide and a linear polyarylene sulfide obtained by heating and reacting a reaction mixture containing an agent, a dihalogenated aromatic compound, and an organic polar solvent. In a method of reusing a mixed slurry containing a linear polyarylene sulfide obtained by separating sulfide and an organic polar solvent, the temperature, density and flow rate of the mixed slurry are measured, and the mixed slurry is included in the mixed slurry. Linear polyarylene sulf Measuring the concentration of de constantly adjust the flow rate of the mixed slurry according to the concentration of the linear polyarylene sulfide in the mixed slurry, the mixed slurry, sulfidizing agent, dihalogenated aromatic compound, an organic polar solvent A process for producing a cyclic polyarylene sulfide, which is recycled by feeding to a reaction mixture containing コリオリ質量流量計により前記混合スラリーの温度、密度及び流量を測定する請求項1に記載の環式ポリアリーレンスルフィドの製造方法。 The method for producing a cyclic polyarylene sulfide according to claim 1, wherein the temperature, density and flow rate of the mixed slurry are measured by a Coriolis mass flow meter.
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